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磁感应物联网中用于能量与数据传输的网络拓扑调制

信息论 2017-01-30 v2 math.IT

摘要

连接海量异构设备的物联网(IoT)架构需要高能效、低硬件复杂度、低成本、简单且安全的机制来实现设备间通信。新兴方案之一是在能量收集网络中实现同步无线信息与功率传输(SWIPT)。射频(RF)方案需要专用硬件和射频到直流(DC)转换及优化操作的调制方法以实现SWIPT,目前尚不成熟。另一方面,磁感应(MI)通信收发机本质具有能量收集特性,有望高效实现SWIPT。本文提出一种新颖的调制与解调机制,结合多址信道(MAC)通信与无线功率传输框架。由线圈栅格构成的收发机中,功率发射主动线圈的网络拓扑被改变,作为一种传输信息的新方法。针对小尺寸线圈的双用户MAC拓扑,制定了实用解调方案并进行了数值模拟。该收发机适于附着在日常物品上,以实现可靠局域网(LAN)通信性能,通信距离达数十米。所设计的方案对未来需要SWIPT且要求高能效、低成本、低功耗和低硬件复杂度的物联网应用具有前景。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.02496,
  title  = {Network Topology Modulation for Energy and Data Transmission in Internet of Magneto-Inductive Things},
  author = {Burhan Gulbahar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.02496},
  year   = {2017}
}

备注

Extended with the proofs of the mathematical formulations. 7 pages, 6 figures, 2 tables. To be published in Proc. of The IEEE GLOBECOM 2016 First International Workshop on the Internet of Everything (IoE), Washington D.C., USA, December 2016